WO2025205100A1 - 電池収容体、電池モジュール、および電池パック - Google Patents
電池収容体、電池モジュール、および電池パックInfo
- Publication number
- WO2025205100A1 WO2025205100A1 PCT/JP2025/009960 JP2025009960W WO2025205100A1 WO 2025205100 A1 WO2025205100 A1 WO 2025205100A1 JP 2025009960 W JP2025009960 W JP 2025009960W WO 2025205100 A1 WO2025205100 A1 WO 2025205100A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- battery
- housing
- active gas
- hydrogen sulfide
- gas removal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
- H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
- H01M50/291—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
- H01M50/367—Internal gas exhaust passages forming part of the battery cover or case; Double cover vent systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Definitions
- the present invention relates to a battery container, a battery module, and a battery pack.
- the object of the present invention is to provide a battery container, battery module, and battery pack that are economical, safe, and reliable.
- the battery container of the present invention comprises a housing that houses the battery cells, an active gas removal section disposed within the housing that removes active gas generated from the battery cells, and a breathable ventilation section provided at least in the area where the active gas removal section faces the battery cells.
- the battery module of the present invention also includes the battery housing and battery cells housed in the housing of the battery housing.
- the hydrogen sulfide can be moved via the ventilation section to the active gas removal section via the shortest route, and gas (e.g., air) can be moved from the active gas removal section to the space housing the battery cell.
- gas e.g., air
- the entire area of the active gas removal section facing the ventilation section can come into contact with hydrogen sulfide, its performance will not deteriorate rapidly.
- there is no need to introduce inert gas into the housing there is no associated increased safety risk.
- the present invention makes it possible to provide a battery container, battery module, and battery pack that are economical, safe, and reliable.
- FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a battery module according to a first embodiment of the present invention
- FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a battery module according to a second embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a battery module according to a third embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a battery module according to a fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a battery module according to a fifth embodiment of the present invention.
- active gases examples include sulfur (including allotropes such as S, S2 , and S8 ), sulfur oxides (sulfur monoxide, sulfur dioxide, sulfur trioxide, etc.), halogens (fluorine, chlorine, bromine, iodine, etc.), oxygen, and carbon dioxide.
- the active gases may be those generated by other types of batteries, such as hydrogen, carbon dioxide, methane, ethane, ethylene, hydrogen fluoride, and carbon monoxide generated by lithium-ion batteries; fluorine and hydrogen fluoride generated by fluoride batteries; hydrogen and oxygen generated by aqueous batteries such as aqueous lithium-ion batteries and zinc-negative battery batteries; and sulfur dioxide generated by inorganic electrolyte batteries.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
電池収容体1は、電池セル2を収容する筐体3と、筐体3内に配置され、電池セル2から発生する活性ガスを除去する少なくとも1つの活性ガス除去部4と、少なくとも1つの活性ガス除去部4が電池セル2に対向する領域に少なくとも設けられ、通気性を有する通気部5と、を有している。
Description
本発明は、電池収容体、電池モジュール、および電池パックに関する。
近年、全固体電池に用いられる固体電解質として、高いイオン伝導性を示す硫化物系固体電解質の開発が進められている。一方、硫化物系固体電解質は、水分と反応して硫化水素を発生させる可能性があるため、硫化物系固体電解質を用いた全固体電池の実用化に向けては、そのような硫化水素への対策が課題となる。特許文献1には、電池セルを収容する収容室と少なくとも1つの連通路を介して連通するガス吸着部を筐体内に設けることで、収容室内で発生する硫化水素を低濃度化して外部に排出する技術が記載されている。また、特許文献1には、上記技術と併用して収容室に不活性ガスを導入することで、収容室の内部に硫化水素が滞留することを抑制して収容室内の硫化水素濃度を低下させる技術も記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、次のような問題が生じる可能性がある。
(1)硫化水素が発生し続けた場合、硫化水素の発生位置が連通路から離れていると、それらの間にある電池セルとその付属部材(電極端子や電気回路など)の材料が硫化水素により腐食する可能性がある。これに対し、連通路の数を増やすことも考えられるが、その場合にも、連通路に近い一部のガス吸着部しか機能しないことになる。そのため、ガス吸着部全体としての吸着性能が早急に低下し、硫化水素が外部に漏洩するおそれがある。
(2)筐体内での気体の流れは、収容室からガス吸着部への一方向のみであるため、硫化水素が発生し続けた場合に、収容室内で硫化水素濃度が上昇し続けることになる。そのため、可燃性ガスとしての硫化水素が酸素と反応して燃焼したり、上述したように、腐食性ガスとしての硫化水素が電池セルの材料を腐食させたりすることが懸念される。
(3)上記(2)の問題は、収容室に不活性ガスを導入することで解消されるものの、そのためには、不活性ガスを貯蔵する容器が必要になり、装置の大型化やコストアップにつながってしまう。さらに、収容室に導入された不活性ガスは外部に放出されるため、周囲の作業者が酸素欠乏症になる可能性があり、安全上のリスクを高めるおそれがある。
このような問題は、硫化水素以外の他の活性ガスが発生した場合にも同様に発生する可能性があり、硫化物系固体電解質を含む全固体電池以外の電池においても、様々な活性ガスが発生した場合に同様に発生する可能性がある。そのため、そのような多種多様な活性ガスにも適用できる対策が求められている。
そこで、本発明の目的は、経済的で安全性と信頼性に優れた、電池収容体、電池モジュール、および電池パックを提供することである。
上述した目的を達成するために、本発明の電池収容体は、電池セルを収容する筐体と、筐体内に配置され、電池セルから発生する活性ガスを除去する活性ガス除去部と、少なくとも活性ガス除去部が電池セルに対向する領域に設けられた通気性を有する通気部と、を有している。
また、本発明の電池モジュールは、上記電池収容体と、電池収容体の筐体に収容された電池セルと、を有している。
また、本発明の電池パックは、上記電池モジュールを有している。
このような電池収容体、電池モジュール、および電池パックによれば、電池セルから活性ガスが発生しても、通気部を通じて硫化水素を最短の経路で活性ガス除去部に移動させることができ、それに応じて、活性ガス除去部から電池セルが収容される空間に気体(例えば、空気)を移動させることができる。これにより、筐体内部の活性ガスの濃度が上昇することを抑制し、その活性ガスが筐体内で悪影響を及ぼす可能性を低減することができる。また、活性ガス除去部の通気部に対向する領域全体で硫化水素に接触することが可能になるため、その性能が早急に低下することもなくなる。また、筐体内に不活性ガスを導入する必要がないため、それに伴って安全上のリスクが高まることもない。
以上、本発明によれば、経済的で安全性と信頼性に優れた、電池収容体、電池モジュール、および電池パックを提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。各実施形態に共通する構成については、図面に同じ符号を付して重複する説明は適宜省略する。また、以下で改めて言及することもあるが、各実施形態における特徴的な構成や変形例は、互いに矛盾しない限り、他の実施形態にも適用可能である。
以下の各実施形態では、活性ガスを発生し得る電池セルとして、硫化物系固体電解質を含む全固体電池を例示し、本発明が除去対象とする活性ガスとして、可燃性および腐食性を有する硫化水素を例示するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明が除去対象とする活性ガスは、硫化物系固体電解質を含む全固体電池に起因して発生する硫化水素以外の他の活性ガスであってもよい。ここでいう活性ガスとは、広義には、他の元素または化合物と化学的に反応し得るガスを意味する。そのような活性ガスとしては、例えば、硫黄(S、S2、S8などの同素体を含む)、硫黄酸化物(一酸化硫黄、二酸化硫黄、三酸化硫黄など)、ハロゲン(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素など)、酸素、二酸化炭素などが挙げられる。あるいは、他の種類の電池に起因して発生する活性ガスであってもよく、例えば、リチウムイオン電池に起因して発生する水素、二酸化炭素、メタン、エタン、エチレン、フッ化水素、一酸化炭素;フッ化物電池に起因して発生するフッ素やフッ化水素;水系リチウムイオン電池や亜鉛負極電池などの水溶液系電池に起因して発生する水素や酸素;無機電解液電池に起因して発生する二酸化硫黄であってもよい。一方で、本発明が除去対象とする活性ガスは、リチウムイオン電池の非水電解液に使用される有機溶媒の気化ガスであってもよい。そのような有機溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ-ブチロラクトン、プロピルプロピオネートなどが挙げられる。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電池モジュールの概略構成図である。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電池モジュールの概略構成図である。
電池モジュール1は、複数の電池セル2と、少なくとも一対の電極端子(図示せず)とを有している。複数の電池セル2は、互いに電気的に接続されている。その接続形態は特に限定されず、直列であっても並列であってもよく、これらを組み合わせたものであってもよい。また、複数の電池セル2は、少なくとも一部が拘束部材によって拘束されていてもよい。少なくとも一対の電極端子は、複数の電池セル2から電力を取り出せるように、同じく図示しない電気回路によって複数の電池セル2に電気的に接続されている。図1には、7つの電池セル2が示されているが、電池モジュール1に含まれる電池セル2の数はこれに限定されるものではない。なお、電池モジュール1が複数組み合わされてケースに収容されることで、電池パックが構成される。
電池セル2は、全固体電池であり、正極と、負極と、正極と負極との間に配置された固体電解質層とを有している。一例として、正極は、正極集電体と正極活物質層とを含み、負極は、負極集電体と負極活物質層とを含んでいる。正極集電体、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、および負極集電体は、この順に積層されて積層体を構成し、ラミネート型、円筒型、角型などの電池ケースに収容されている。積層体の周囲には、必要に応じて、硬化性樹脂からなる補強層が設けられていてもよい。
正極集電体および負極集電体には、それぞれ全固体電池に一般的に使用される公知のものを用いることができる。正極集電体の材料には、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、チタンなどの金属材料を用いることができ、その形態としては、例えば、箔状、フィルム状、シート状、メッシュ状などが挙げられる。また、負極集電体の材料には、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、銅などの金属材料を用いることができ、その形態としては、例えば、箔状、フィルム状、シート状などが挙げられる。
正極活物質層は、少なくとも正極活物質を含み、負極活物質層は、少なくとも負極活物質を含んでいる。正極活物質としては、リチウムイオンなどの金属イオンを吸蔵および放出する材料であれば特に限定されず、例えば、硫黄、リチウム含有遷移金属酸化物、遷移金属フッ化物、ポリアニオン化合物、遷移金属硫化物などを用いることができる。また、負極活物質としては、リチウムイオンなどの金属イオンを吸蔵および放出する材料であれば特に限定されず、例えば、金属リチウム、リチウムと合金化可能な金属または合金、黒鉛やハードカーボンなどの炭素材料、遷移金属酸化物、遷移金属硫化物、シリコンなどを用いることができる。正極活物質層と負極活物質層はそれぞれ、適宜、固体電解質やバインダーなどを含有していてもよい。
固体電解質層は、少なくとも硫化物系固体電解質を含んでいる。硫化物固体電解質としては、例えば、Li2S-SiS2系、Li2S-B2S3系、Li2S-P2S3系、Li2S-P2S5系、Li2S-GeS2系、Li2S-B2S3系、Li3PO4-P2S5系、Li4SiO4-Li2S-SiS2系などのガラスまたはガラスセラミックスが挙げられ、Li3.25Ge0.25P0.75S4、Li10GeP2S12なども挙げられる。また、これらに、LiCl、LiBr、LiI、LixMOy(ただし、Mは、P、Si、Ge、B、Al、Ga、Inのいずれか、x、yは自然数)などの添加剤を加えたものを用いてもよく、それにさらに熱処理を加えたものを用いてもよい。固体電解質層は、適宜、バインダーなどを含有していてもよく、硫化物系固体電解質と異なる種類の固体電解質を含有していてもよい。そのような固体電解質としては、例えば、ハロゲン化物系固体電解質、酸化物系固体電解質、ポリマー系固体電解質、水素化物系固体電解質、窒化物系固体電解質などが挙げられる。
また、電池モジュール1は、筐体3と、硫化水素除去部(活性ガス除去部)4と、通気部5とを有し、これらは、複数の電池セル2を収容する電池収容体を構成する。
筐体3は、少なくとも一対の電極端子(図示せず)を外部に引き出しつつ、複数の電池セル2を収容する機能を有している。筐体3の内部には、電池セル2同士や電池セル2と上述した拘束部材との間などの空隙に、弾性材、伝熱材、断熱材などの充填材が適宜配置されていてもよい。なお、図1では簡略化して示しているが、電池セル2からの放熱を考慮すると、複数の電池セル2は、少なくとも一部が筐体3に直接または(例えば、上述した拘束部材を介して)間接的に接触した状態で筐体3に収容されていることが好ましい。筐体3の形状は特に限定されず、収容する電池セル2の形状や配置に応じて任意に設定することができる。
硫化水素除去部4は、電池セル2の下方に配置され、電池セル2に含まれる硫化物系固体電解質が水分と反応したときに発生する硫化水素(活性ガス)を除去する機能を有している。硫化水素除去部4としては、特に限定されず、硫化水素を除去するために一般的に使用される公知の除去剤を用いることができる。そのような除去剤としては、例えば、イオン交換樹脂、活性炭(特に、水酸化ナトリウム、炭酸カリウムなどの塩基性化合物を添着した活性炭)、活性アルミナ(特に、過マンガン酸カリウムなどを添着した活性アルミナ)、ゼオライト、酸化カルシウムや炭酸カルシウムなどの塩基性固体、水酸化ナトリウム水溶液や炭酸ナトリウム水溶液などの塩基性液体、アミノ基などの酸との反応部位を有するイオン液体などが挙げられる。硫化水素は、電池セル2の発熱に起因して、常温よりも高い温度を有する可能性があるため、硫化水素の除去剤は、高温でも硫化水素の除去性能を維持できるものが好ましく、その除去機構が不可逆反応に基づくものがより好ましい。これにより、高温でも硫化水素を確実に除去することができ、除去した硫化水素の再放出も抑制することができる。なお、硫化水素除去部4としての除去剤は、必要に応じて、上面が開口する箱状のアルミニウムやステンレス鋼などの金属製の容器に収容されていてもよい。
通気部5は、電池セル2と硫化水素除去部4との間、具体的には、電池セル2が収容される収容空間Sと硫化水素除去部4との間に配置された通気性を有する板状の部材である。通気部5としては、多孔状やメッシュ状などの通気性を有する構造であれば、特に限定されず、例えば、合成樹脂製の不織布、金属製のスクリーンメッシュ、パンチングメタル、焼結フィルター、またはそれらを組み合わせたものを用いることができる。なお、硫化水素除去部4に使用される除去剤は異物であるため、電池セル2とその付属部材(電極端子や電気回路など)の材料に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、ここでいう通気性を有するとは、硫化水素を含む気体を通過させる一方、硫化水素除去部4で使用される除去剤の通過は許容しない性質を意味する。
このような構成によれば、通気部5を挟んで電池セル2の下方に硫化水素除去部4が配置されているため、電池セル2から硫化水素が発生しても、筐体内部の気体(例えば、空気)との比重差を利用して硫化水素を鉛直方向に最短の経路で硫化水素除去部4に移動させることができる。それに応じて、硫化水素除去部4に移動した硫化水素と同量の気体を硫化水素除去部4から電池セル2の収容空間Sに移動させることができる。これにより、収容空間S内の硫化水素濃度の上昇を抑制することができ、その結果、可燃性ガスとしての硫化水素が筐体3内の酸素と反応して燃焼したり、腐食性ガスとしての硫化水素が電池セル2の材料を腐食させたりする可能性を低減することができる。また、硫化水素除去部4の通気部5に対向する領域全体で硫化水素に接触することが可能になる。そのため、硫化水素除去部4の一部しか機能しないということがなくなり、その性能が早急に低下することもなくなる。また、収容空間S内の硫化水素濃度の上昇を抑制するために不活性ガスを導入する必要がない。そのため、装置の大型化やコストアップにつながるおそれがなく、不活性ガスの排出による安全上のリスクが高まるおそれもない。
図示した例では、硫化水素除去部4は、電池セル2の収容空間Sの下方に配置されているが、電池セル2から発生する硫化水素を除去できれば、硫化水素除去部4の位置は特に限定されるものではない。例えば、硫化水素除去部4は、電池セル2同士の間に配置されていてもよく、電池セル2の周囲(側方や上方)に配置されていてもよい。この場合も、濃度差による拡散を利用して硫化水素を最短の経路で硫化水素除去部4に移動させることができる。ただし、濃度差による拡散だけでなく周囲との比重差による沈降も利用することができ、それにより、硫化水素をより迅速に硫化水素除去部4まで到達させることができる点で、硫化水素除去部4は、図示したように電池セル2の収容空間Sの下方に配置されていることが好ましい。
比重差による沈降速度をより高めるという観点から、筐体3の内部には、硫化水素よりも比重の小さい気体、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを予め充填しておいてもよい。このような不活性ガスを充填しておくことは、筐体3内の水分濃度や酸素濃度が低く抑えられる点でも好ましい。すなわち、不活性ガスの充填により筐体3内の水分濃度が低く抑えられると、電池セル2に含まれる硫化物系固体電解質と水分との反応が抑制され、硫化水素の発生量を低減することができる。仮に電池セル2から硫化水素が発生しても、硫化水素と水分との共存下で電池セル2とその付属部材の材料の腐食が促進されるリスクを低減することもできる。また、不活性ガスの充填により筐体3内の酸素濃度を低く抑えられると、硫化水素と酸素が反応して燃焼する可能性も最小限に抑えることができる。
図1では、便宜上、電池セル2と通気部5は離れて図示されているが、実際には、電池セル2は通気部5の上に載置されている。この場合、電池セル2の荷重により硫化水素除去部4が破損し、その性能が低下したり、電池セル2が十分に固定されずに、電極端子や電気回路が破断したりするおそれがある。そのため、通気部5は、十分な機械的強度を有していることが好ましく、それにより、電池セル2を下方から支持する支持部として機能することが好ましい。
(第2の実施形態)
図2は、本発明の第2の実施形態に係る電池モジュールの概略構成図である。以下、第1の実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、第1の実施形態と異なる構成のみ説明する。
図2は、本発明の第2の実施形態に係る電池モジュールの概略構成図である。以下、第1の実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、第1の実施形態と異なる構成のみ説明する。
本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、通気部5の構成が変更されている点で第1の実施形態と異なっている。具体的には、通気部5は、硫化水素除去部4を取り囲んで収容する箱状または袋状に形成されている。これにより、硫化水素除去部4と通気部5を一体物として取り扱えるようになるため、電池モジュール1(または電池収容体)の製造時に筐体3に対する硫化水素除去部4の設置が容易になり、使用後の硫化水素除去部4の交換も容易になる。本実施形態のその他の構成は、第1の実施形態と同様であり、それにより得られる効果、例えば、通気部5が電池セル2の支持部として機能する点も、第1の実施形態と同様である。
(第3の実施形態)
図3は、本発明の第3の実施形態に係る電池モジュールの概略構成図である。以下、上述した実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、上述した実施形態と異なる構成のみ説明する。
図3は、本発明の第3の実施形態に係る電池モジュールの概略構成図である。以下、上述した実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、上述した実施形態と異なる構成のみ説明する。
本実施形態は、第2の実施形態の変形例であり、硫化水素除去部4と通気部5がそれぞれ複数設けられている点で、第2の実施形態と異なっている。これにより、第2の実施形態に比べて、個々の硫化水素除去部4のサイズを小さくすることができるため、電池モジュール1を大型化しようとしたり、筐体3の構造を複雑化しようとしたりしたときに、硫化水素除去部4の製作が容易になる。また、それだけでなく、1つの大型の硫化水素除去部4を取り扱う必要がある第2の実施形態に比べて、硫化水素除去部4の設置や交換もより容易になる。さらに、複数の通気部5が設けられていることは、電池セル2の荷重を複数の通気部5に分担して負担させることができ、それにより、通気部5の材料選択の自由度を高め、ひいては設計の自由度を高められる点でも有利である。
(第4の実施形態)
図4は、本発明の第4の実施形態に係る電池モジュールの概略構成図である。以下、上述した実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、上述した実施形態と異なる構成のみ説明する。
図4は、本発明の第4の実施形態に係る電池モジュールの概略構成図である。以下、上述した実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、上述した実施形態と異なる構成のみ説明する。
本実施形態は、第2の実施形態の変形例であり、支持部6が新たに設けられている点で第2の実施形態と異なっている。支持部6は、電池セル2の収容空間Sと硫化水素除去部4との間、すなわち、硫化水素除去部4の上方に配置され、電池セル2を下方から支持する機能を有している。支持部6としては、電池セル2を支持するのに十分な機械的強度と通気性の高い構造を有する限り、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、矩形、多角形などの任意の幾何学的形状を有する複数の孔が形成された合成樹脂製または金属製の板状部材を用いることができる。支持部6は、筐体3と一体に形成されていてもよく、筐体3と別体に形成されて筐体3に固定されていてもよい。いずれの場合も、通気部5には電池セル2の荷重が作用しなくなるため、通気部5の材料選択の自由度を高めることができ、設計の自由度を高めることができる。
なお、本実施形態の支持部6が第3の実施形態にも適用可能であることは言うまでもない。
(第5の実施形態)
図5は、本発明の第5の実施形態に係る電池モジュールの概略構成図である。以下、上述した実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、上述した実施形態と異なる構成のみ説明する。
図5は、本発明の第5の実施形態に係る電池モジュールの概略構成図である。以下、上述した実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、上述した実施形態と異なる構成のみ説明する。
本実施形態は、第3の実施形態の変形例であり、複数の支持部7が新たに設けられている点で第3の実施形態と異なっている。複数の支持部7は、複数の硫化水素除去部4の間に配置され、複数の電池セル2をそれぞれ下方から支持する機能を有している。支持部7としては、電池セル2を支持するのに十分な機械的強度を有する限り、特に限定されず、例えば、電池セル2が載置される天板7aと、天板7aを支持する脚体7bとを有する合成樹脂製または金属製の部材を用いることができる。なお、1つの天板7aに対する脚体7bの数は特に限定されず、1つであってもよく、複数であってもよい。支持部7は、筐体3と一体に形成されていてもよく、筐体3と別体に形成されて筐体3に固定されていてもよい。いずれの場合も、通気部5には電池セル2の荷重が作用しなくなるため、第3の実施形態に比べて、通気部5の材料選択の自由度をさらに高めることができ、設計の自由度をさらに高めることができる。なお、支持部7は、通気性が高いことが好ましく、そのために、支持部7には、機械的強度が低下しない程度に、円形、楕円形、矩形、多角形などの任意の幾何学的形状を有する複数の孔が形成されていることが好ましい。図示した例では、電池セル2と同数の支持部7が設けられているが、支持部7の数は、必ずしも電池セル2の数と同じでなくてもよく、様々な条件に応じて適切な数に変更されてもよい。
なお、本実施形態には、支持部6が1つだけの第4の実施形態に比べても、次のような利点がある。すなわち、個々の支持部7のサイズを小さくすることができるため、電池モジュール1を大型化しようとしたり、筐体3の構造を複雑化しようとしたりしたときにも、支持部7の製作が容易になる。また、複数の支持部7が設けられていることで、電池セル2の荷重を複数の支持部7で分担して負担することになるため、支持部7の材料選択の自由度を高めることができ、設計の自由度を高めることができる。
上述した実施形態では、本発明の電池収容体として、電池セルを収容して電池モジュールを構成するものを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の電池収容体に、電池モジュール(すなわち、モジュール化された電池セル)を収容して電池パックを構成したり、モジュール化されていない電池セルを収容して電池パックを構成したりしてもよい。その意味で、本明細書で例示した電池モジュールは、モジュールレスの電池パックであるともいえる。なお、本発明の電池収容体に収容される電池モジュールは、単に筐体に電池セルが収容されたものに限定されず、本発明の電池収容体に電池セルが収容されたものであってもよい。この場合、硫化水素除去部(活性ガス除去部)が二重に設けられることになるため、電池パックの安全性をより高めることができる。
1 電池モジュール
2 電池セル
3 筐体
4 硫化水素除去部(活性ガス除去部)
5 通気部
6,7 支持部
S 収容空間
2 電池セル
3 筐体
4 硫化水素除去部(活性ガス除去部)
5 通気部
6,7 支持部
S 収容空間
Claims (14)
- 電池セルを収容する筐体と、
前記筐体内に配置され、前記電池セルから発生する活性ガスを除去する少なくとも1つの活性ガス除去部と、
前記少なくとも1つの活性ガス除去部が前記電池セルに対向する領域に少なくとも設けられ、通気性を有する少なくとも1つの通気部と、を有する電池収容体。 - 前記少なくとも1つの活性ガス除去部は、前記電池セルが収容される空間の下方に配置されている、請求項1に記載の電池収容体。
- 前記少なくとも1つの通気部は、前記空間と前記少なくとも1つの活性ガス除去部との間に配置された板状の部材である、請求項2に記載の電池収容体。
- 前記少なくとも1つの通気部は、前記少なくとも1つの活性ガス除去部を収容する箱状または袋状の部材である、請求項2に記載の電池収容体。
- 前記少なくとも1つの通気部は、前記電池セルを下方から支持する支持部として機能する、請求項3または4に記載の電池収容体。
- 前記少なくとも1つの活性ガス除去部の上方に配置され、前記電池セルを下方から支持する支持部を有する、請求項4に記載の電池収容体。
- 前記少なくとも1つの活性ガス除去部が、複数の活性ガス除去部を含み、前記少なくとも1つの通気部が、複数の通気部を含む、請求項4に記載の電池収容体。
- 前記複数の活性ガス除去部の上方に配置され、前記電池セルを下方から支持する支持部を有する、請求項7に記載の電池収容体。
- 前記複数の活性ガス除去部の間に配置され、前記電池セルを下方から支持する複数の支持部を有する、請求項7に記載の電池収容体。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の電池収容体と、
前記電池収容体の前記筐体に収容された電池セルと、を有する電池モジュール。 - 請求項10に記載の電池モジュールを有する電池パック。
- 電池モジュールを収容する筐体と、
前記筐体内に配置され、前記電池モジュールから発生する活性ガスを除去する少なくとも1つの活性ガス除去部と、
前記少なくとも1つの活性ガス除去部が前記電池モジュールに対向する領域に少なくとも設けられ、通気性を有する少なくとも1つの通気部と、を有する電池収容体。 - 請求項12に記載の電池収容体と、
前記電池収容体の前記筐体に収容された電池モジュールと、を有する電池パック。 - 前記電池モジュールが、請求項10に記載の電池モジュールである、請求項13に記載の電池パック。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2024048442A JP2025147927A (ja) | 2024-03-25 | 2024-03-25 | 電池収容体、電池モジュール、および電池パック |
| JP2024-048442 | 2024-03-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2025205100A1 true WO2025205100A1 (ja) | 2025-10-02 |
Family
ID=97218412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2025/009960 Pending WO2025205100A1 (ja) | 2024-03-25 | 2025-03-14 | 電池収容体、電池モジュール、および電池パック |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2025147927A (ja) |
| WO (1) | WO2025205100A1 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012252902A (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Hitachi Maxell Energy Ltd | 非水電解質電池モジュール |
| JP2015219984A (ja) * | 2014-05-14 | 2015-12-07 | 日産自動車株式会社 | 電気デバイス |
| JP2020199465A (ja) * | 2019-06-11 | 2020-12-17 | イビデン株式会社 | 硫化水素ガス吸着構造体及び電池パック |
-
2024
- 2024-03-25 JP JP2024048442A patent/JP2025147927A/ja active Pending
-
2025
- 2025-03-14 WO PCT/JP2025/009960 patent/WO2025205100A1/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012252902A (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Hitachi Maxell Energy Ltd | 非水電解質電池モジュール |
| JP2015219984A (ja) * | 2014-05-14 | 2015-12-07 | 日産自動車株式会社 | 電気デバイス |
| JP2020199465A (ja) * | 2019-06-11 | 2020-12-17 | イビデン株式会社 | 硫化水素ガス吸着構造体及び電池パック |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2025147927A (ja) | 2025-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2902968T3 (es) | Elemento de batería recargable | |
| US9614251B2 (en) | High-performance rechargeable batteries with nanoparticle active materials, photochemically regenerable active materials, and fast solid-state ion conductors | |
| CN102203981B (zh) | 电池模组和使用它的电池组 | |
| JP4900534B2 (ja) | 電池モジュールとそれを用いた電池モジュール集合体 | |
| CN105304976B (zh) | 具有与游离锂离子分隔的阴极的锂空气蓄电池 | |
| KR102677886B1 (ko) | 활성 전극 탈분극기를 갖는 충전식 배터리 셀 | |
| CN107925137B (zh) | 包括含有气体吸附剂的电极引线的电池单元 | |
| US20070259234A1 (en) | Metal-air semi-fuel cell with an aqueous acid based cathode | |
| US20110177366A1 (en) | Battery pack | |
| BRPI0415312B1 (pt) | "célula de bateria". | |
| WO2012014398A1 (ja) | 電池モジュール及びそれを用いた電池パック | |
| JPWO2011007534A1 (ja) | 電池モジュールとそれを用いた電池パック | |
| CN110959220A (zh) | 具有吸气剂的电化学电池单元和形成其的方法 | |
| JP6062668B2 (ja) | 二次電池及び二次電池モジュール | |
| JP2015521344A (ja) | アルミニウム−空気電池および蓄電池システム | |
| JPWO2019107561A1 (ja) | 仕切り部材及び組電池 | |
| JP2023544400A (ja) | リチウムイオン電池パックにおける熱暴走伝播の軽減 | |
| KR20070076412A (ko) | 전지 응용기기 | |
| ES2442775T3 (es) | Generador electroquímico de litio que comprende dos tipos de celdas electroquímicas distintas | |
| US12347832B2 (en) | Electrochemical energy storage devices | |
| JP2023013190A (ja) | 電池 | |
| WO2025205100A1 (ja) | 電池収容体、電池モジュール、および電池パック | |
| US20110177401A1 (en) | Lithium-air cell protective membranes comprising polytetrafluoroethylene coated fiberglass cloth | |
| JP7258005B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| CN117239320A (zh) | 具有被动灭火能力的电池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 25776783 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |